Машина для імпульсного шовного контактного зварювання коловидних швів

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к машинам для импульсной шовной контактной сварки круговых и концентричных швов прецизионных тонкостенных объемных конструкций, и может быть использовано для герметизации чувствительных элементов, электровакуумных приборов и других изделий. Цель изобретения - повышение ресурса работы механизмов машины, расширение ее технологических возможностей и повышение качества и надежности сварных швов путем синхронизации окружных скоростей роликового электрода и свариваемого изделия за счет снижения и стабилизации электросопротивления токоподвода к оси и валу. Машина содержит сварочный трансформатор с гибкими токоподводящими шинами, источник питания, приводной вал, на одном конце которого размещен ролик в виде чашки для жесткого крепления свариваемого изделия. Кроме того, она содержит ось с закрепленным на одном ее конце сварочным роликом. Указанный конец оси и вал установлены взаимно перпендикулярно в подшипниках качения. Ось и вал имеют узлы для подвода 21-90 f тока-от токопроводящих шин сварочного трансформатора к оси и валу соответственно. Цилиндрический стержень (ЦС) с резьбой на одном конце установлен перпендикулярно оси, имеется гибкий щеточный провод с жестко закрепленными на его концах торцовыми гайками. Конец ЦС соединен со свободным концом оси посредством гибкого щеточного провода. Дополнительная опора качения установлена вертикально, В ней установлен свободный конец ЦС. Узлы подвода тока выполнены в виде стаканов из дисперсионно-твердеющего сплава меди с хромом (бронза БрХ-1) или меди с хромом и циркония (БрХЦр). Узлы подвода тока установлены ниже опор качения вала и ЦС со стороны их свободных концов вертикально и с зазором относительно последних и размещенного в зазоре легкоплавкого эвтектического сплава (ЭС) С-ГИО. ЭС С-ГИО включает, %: галлий 66; индий 20,5; олово 13,5. Внутренние поверхности стаканов залужены ЭС. Поверхность ЭС выполнена со слоем инертной по отношению к металлам ЭС, стакана, вала и ЦС жидкости с высокой температурой испарения. Может быть использован и подслой воды. Машина м.б. снабжена гофрированным эластичным шлангом. Шланг соединяет концы с резьбой ЦС оси и заполнен ЭС. Гибкий щеточный провод размещен в гофрированном шланге. Отсутствие изнашиваемых деталей, а также высокая надежность конструкции, не требующей ухода, частых регламентных работ, возможность реализации широкого диапазона технологических параметров достигаются использованием вертикальных жидкометаллических токоподводов, 3 з.п, ф-лы, 1 ил. ел с ел о 1570163 тной жидкости (может быть и промежуточИзобретение относится к сварочной ный слой воды) и защищена от попадания технике, а именно к машинам для импульспыли и других внешних загрязнений крышной шовной контактной сварки круговых и кой 33 с опорами 24 качения. концентричных швов прецизионных тонкостенных объемных конструкций, и может 5 Вторая губка 34 вторичного витка трансбыть использовано для герметизации чувстформатора 31 гибкой токоподводящей шивительных элементов, электровакуумных ной 35 соединена посредством клеммы 36 приборов и других изделий ответственного со стаканом 37 нижнего жидкометалличеназначения. ского токоподвода. Стакан 37 жестко, с заЦелью изобретения является повыше- 10 зором и соосно с валом 38 закреплен в корпусе 39, установленном с возможностью ние ресурса работы механизмов машины, смещения в плоскости пересекающихся расширение ее технологических возможноосей ролика и вертикального вала в направстей и повышение качества и надёжности ляющих узла 3. сварных швов путем синхронизации окружных скоростей роликового электрода и сва- 15 Между опорами 40 качения установлена риваемого изделия за счет снижения и червячная пара 41 привода вращения сменстабилизации тормозящего момента на оси, ной чашки (ложемента) 42, жестко и соосно уменьшения и стабилизации электросопросоединенной с валом 38. Для соединения тивления токоподвода к оси и валу. выходного вала 43 редуктора 44 электро£ а чертеже изображена предлагаемая 20 привода с валом червяка 45 установлен Н машина, общий вид, разрез. шлицевой вал 46, снабженный шарнирами 47. Механическая часть сварочной машины выполнена в виде С-образной рамы 1, разГибкий проворачивающийся токоподмещенной на верхней деке стола 2, и состовод21 может быть выполнен в двух варианит из двух сварочных узлов: неподвижного 25 тах: в виде витого жгута из медного 3 и верхнего подвижного 4. Верхний пощеточного провода требуемого сечения движный сварочный узел 4 посредством натроса 48; в виде гофрированного эластичноправляющей регулирования установочного го шланга 49, заполненного эвтектическим хода с винтовой парой 5 сочленен с рамой 1 сплавом 26. и электрически изолирован от нее. 30 Для соединения с верхним участком вертикального цилиндрического токоподвоВнутренняя герметичная полость 6 корда и с хвостовиком горизонтальной оси свапуса узла 4 образует ресивер, соединенный рочного ролика гибкий проворачивающийся каналами с манометром 7, натекателями 8 и элемент токоподвода по концам содержит гибким трубопроводом с полостью сильфона 9 механизма сжатия верхней сварочной 35 крепежные торцовые гайки 20. головки. Корпус 10 сварочной головки под Трос 48 благодаря своей гибкости подействием штока 11 мембранного пневмозволяет обеспечить равномерность угла попривода 12 перемещается в направляющих ворота. 13 качения. Во внутренней полости корпуса Гибкий элемент троса может быть раз10 размещен стакан 14 с гайками 15 регули- 40 мещен в центрирующих перфорированных рования осевого смещения установленной шайбах 50, обеспечивающих совпадение на опорах 16 качения оси 17 сварочного нейтральных осей полости гофрированного ролика 18. элемента и троса (вариант выполнения). Цилиндрический хвостовик с резьбой В жидкометаллических токоподводах '19 оси 17 жестко соединен посредством га- 45 может быть использован эвтектический ек 20 с горизонтальным участком гибкого сплав на основе Ga, Jn (сплав С-ГИО) и в проворачивающегося токоподвода 21, веркачестве жидкости (защитной пленки), инертикальный участок 22 которого жестко соетной к металлам эвтектического сплава и динен с хвостовиком с резьбой 23, имеющей повышенную температуру испавращающегося в опорах 24 качения цилин- 50 рения - часовое или вакуумное масло. дрического стержня 25, установленного с Жидкометаллический токоподвод нижзазором, заполненным легкоплавким эвтекней головки выполнен аналогично рассмоттическим сплавом 26, в стакане 27. Стакан ренной верхней головке. 27 соединен клеммой 28 и гибким участком Предлагаемая машина работает следутоковедущей шины 29 с первой губкой 30 55 ющим образом. вторичного витка сварочного трансформаВо внутреннюю полость ролика в виде тора 31. чашки (ложемента) укладывается свариваемый узел, осевым смещением горизонтальСвободная кольцевая поверхность жидной оси 17 сварочный ролик 18 точно кой ванны легкоплавкого эвтектического устанавливается по оси сварного шва. сплава 26 содержит защитный спой 32 инер 1570163 Ролик 18 пневмоприводом 12 опускаетприводной вал, на одном конце которого ся и сильфон 9 прижимает детали к ложеразмещен ролик в виде чашки для жесткого менту с заданным усилием, после чего крепления свариваемого изделия, и ось с включаются привод вращения вертикальнозакрепленным на одном ее конце сварочго вала с заданной скоростью и сварочный 5 ным роликом, причем указанный конец оси ток (в виде импульсов заданной скважнои вал установлены взаимно перпендикулярсти). но в подшипниках качения, ось и вал снабжены узлами для подвода тока от Верхний сварочный ролик 18 проворато ко про водящих шин сварочного трансфорчивается за счет усилия трения в контакте с деталью. 10 матора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ресурса работы механизмов маВ реальной конструкции момент трения шины, расширения ее технологических возна оси верхнего ролика не превышает 0,05 можностей и повышения качества и Нм, что позволит использовать усилия сжанадежности сварных швов путем синхронития порядка 1 ... 2 кГс без проскальзывания зации окружных скоростей свариваемого ролика. 15 изделия и роликового электрода за счет сниКомпоновка сварочных головок с осями жения и стабилизации тормозящего моменсварочных роликов, пересекающимися в одта на оси, уменьшения и стабилизации ной плоскости с возможностью их взаимноэлектросопротивления токоподвода к валу и го смещения, позволяет выполнять кольцевые, строго концентричные сварные 20 оси, она снабжена установленным перпендикулярно оси цилиндрическим стержнем с швы малого диаметра. Использование торрезьбой на одном конце, гибким токоподвоцовых жидкометаллических токоподводов с дом с жестко закрепленными на его концах вертикальным расположением кольцевых торцовыми гайками, причем конец цилиндканалов и масляная защита свободной поверхности жидкого металла исключает не- 25 рического стержня соединен посредством гибкого токоподвода со свободным концом обходимость применения создающих оси, который выполнен с резьбой, кроме тормозной момент герметизирующих уптого, машина снабжена дополнительной лотнений сухого трения, что позволяет проопорой качения, а свободный конец цилинстыми средствами обеспечить дрического стержня установлен в этой опосинхронизацию окружных скоростей. 30 ре, узлы для подвода тока выполнены в виде Отсутствие изнашиваемых деталей и стаканов из дисперсионно-твердеющего расхода материалов, а также высокая насплава меди с хромом (бронзы БрХ-1) или дежность конструкции токоподводов, не меди с хромом и цирконием (БрХЦр), устатребующих систематического ухода и реглановленных ниже опор качения вала и цилинментных работ, наряду с повышением точ- 35 дрического стержня со стороны их ности стабильности параметров (а свободных концов с зазором относительно следовательно, и качества сварки), отмеченпоследних, и размещенного в зазоре легконая простота механизма привода вращения плавкого эвтектического сплава С-ГИО, и приемлемая синхронизация скоростей включающего геллий 66%, индий 20,5%, обеспечивают высокую экономическую эф- 40 олово 13,5%. при этом внутренние поверхфективность использования. ности стаканов выполнены залуженными Расширение технологических возможжидким эвтектическим сплавом. ностей машины обусловливается возможностью уставок и реализацией более 2. Машина по п. 1 , о т л и ч а ю щ а я с я широкого диапазона параметров режимов 45 тем, что поверхность легкоплавкого эвтексварки, их стабилизации и синхронизации тического сплава выполнена со слоем инерокружных скоростей при одноприводной тной по отношению к металлам схеме (приводной вал со сварочным инструэвтектического сплава, стакана, вала и циментом и приводная ось ролика) сварочной машины, что обеспечивается минимиза- 50 линдрического стержня жидкости с высокой температурой испарения. цией и стабилизацией тормозного момента и электрического сопротивления жидкоме3. Машина ло п.2, о т л и ч а ю щ а я с я таллических токоподводов к вращающимся тем, что поверхность легкоплавкого эвтекэлементам контура. тического сплава выполнена с подслоем во55 ды. 4. Машина по п. 1, о г л и ч а ю щ а я с я Формула изобретения тем, что гибкий токоподвод выполнен в виде 1. Машина для импульсной шовной контроса. тактной сварки круговых швов, содержащая 5. Машина по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я сварочный трансформатор с гибкими токотем, что гибкий токоподвод выполнен в виде подводящими шинами, источник питания, 1570163 гофрированного эластичного шланга, заполненного легкоплавким эвтектическим сплавом, и троса, установленного по оси шланга. 8 V 9 Ц 11 7////////////А Редактор Т.Зубкова Составитель И.Фелицина Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар Заказ 1657/ДСП Тираж 462 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101